Varför har det lutande tornet i Pisa överlevt de starka jordbävningar som har drabbat regionen sedan medeltiden? Det här är en fråga som en forskare på 16 ingenjörer har undersökt, inklusive en ledande expert på jordbävningsteknik och samverkan mellan jord och struktur från University of Bristol.

Professor George Mylonakis, från Bristols institution för civilingenjör, blev inbjuden att gå med i ett forskargrupp på 16 medlemmar, ledd av professor Camillo Nuti vid Roma Tre University, för att utforska detta lutande torn i Pisa -mysteriet som har förbryllat ingenjörer i många år.

Trots att vi lutar osäkert i en fem graders vinkel, som leder till en förskjutning på toppen av över fem meter, det 58 meter höga tornet har lyckats överleva, oskadad, minst fyra kraftiga jordbävningar som har drabbat regionen sedan 1280.

Med tanke på strukturens sårbarhet, som knappt lyckas stå vertikalt, det förväntades drabbas av allvarlig skada eller till och med kollapsa på grund av måttlig seismisk aktivitet. Överraskande har detta inte hänt, och detta har mystifierat ingenjörer länge. Efter att ha studerat tillgänglig seismologisk, geoteknisk och strukturell information, forskargruppen drog slutsatsen att tornets överlevnad kan hänföras till ett fenomen som kallas dynamisk jord-struktur-interaktion (DSSI).

Torns betydande höjd och styvhet i kombination med grundjordens mjukhet, gör att strukturens vibrationskarakteristik ändras väsentligt, på ett sådant sätt att tornet inte ger resonans med jordbävningsrörelser. Detta har varit nyckeln till dess överlevnad. Den unika kombinationen av dessa egenskaper ger Tower of Pisa världsrekord i DSSI -effekter.

Professor Mylonakis, Ordförande i geoteknik och jord-struktur-interaktion, och chef för forskningsgruppen för jordbävningar och geotekniska ingenjörer vid institutionen för civilingenjörer vid University of Bristol, sa:"Ironiskt nog, samma jord som orsakade den lutande instabiliteten och förde tornet till en kollaps, kan krediteras för att ha hjälpt den att överleva dessa seismiska händelser. "

Resultaten från studien har presenterats för internationella workshops och kommer att tillkännages formellt vid den 16:e europeiska konferensen i jordbävningsteknik som äger rum i Thessaloniki, Grekland nästa månad [18-21 juni 2018].